详解IEEE 802.11ad（60GHz Wi-Fi）技术

60 GHz频段的频谱资源比2.4 GHz和5 GHz频段要丰富得多--通常为7 ~8GHz频宽。与，60GHz频段也被划分为多条信道--802.11ad规范定义了四条信道，每条信道宽度为2.16 GHz。

2）调制与编码

IEEE 802.11ad规范支持两种类型的调制和编码方案：

①OFDM。允许的最大传输速度高达7 Gbps；

②单载波。功耗较低，因此更适合于小型低功耗手持设备。单载波方案支持的传输速度最高为4.6 Gbps。

这两种调制方案具备一些共同的要素（比如前导码和信道编码等），这就降低了实施的复杂度。

据悉，在将来，所有的WiGig CERTIFIED设备都必须支持单载波调制，某些设备还必须支持OFDM。

4、IEEE 802.11ad（60 GHz Wi-Fi）的MAC层

IEEE 802.11ad规范的MAC层的新功能能够支持先进的使用模式，促进与Wi-Fi网络整合，可降低功耗，并可提供强大的安全保护。

1）MAC架构

如图3所示，IEEE 802.11ad规范定义了一个新的MAC架构，使得两个设备能够彼此间直接通信，从而开发出一些新的功能（如快速同步两台设备，以及向投影仪或电视机发送音视频数据等）。此外，IEEE 802.11ad规范还支持现行的802.11网络架构。

图3  IEEE 802.11ad规范的MAC架构

2）用户体验提升技术

从图3可见，IEEE 802.11ad的MAC实现了在60 GHz频段连接不可用的情况下向2.4 GHz或5 GHz Wi-Fi的无缝回退，从而可极大提升用户体验（比如，在设备从60 GHz切换到频率较低的Wi-Fi信道的情况下，使用Wi-Fi/WiGig集成设备的用户将能够继续享受无中断连接。用户不但能够体验到高性能，而且还将能够自动利用60 GHz频段带来的额外速率）。

3）电源管理技术

WiGig CERTIFIED设备将可利用一种新的预定访问模式来降低功耗：通过定向连接互相通信的两台设备可以预定它们进行通信的时间段，在这些时间段期间，设备开始休眠。这种先进的功能使设备能够更精确地根据实际流量负负荷进行电源管理--这一点对于手机和其他手持式电池供电设备而言尤其重要。

4）安全技术

IEEE 802.11ad规范建立在IEEE 802.11标准定义的强大安全机制之上，WiGig CERTIFIED设备的加密功能基于政府级高级加密标准AES，并且可以在硬件中实施以实现高性能和高效率。

5、IEEE 802.11ad（60 GHz Wi-Fi）的协议适配层（PAL）

如图4所示，IEEE 802.11ad规范的协议适配层（PAL）允许以无线方式实施在MAC层和PHY层上直接运行的一些标准接口：

图4  IEEE 802.11ad规范的协议适配层

1）音频/视频：WiGig显示扩展（WDE）

WDE支持无线传输视听数据（如从计算机或数码相机向电视机或投影仪传输电影）。这种PAL支持HDMI和DisplayPort接口以及用于保护通过这些接口传输的数字内容的高带宽数字内容保护（HDCP）方案的无线实施。它的扩展性允许它既可以传输压缩视频，也可以传输非压缩视频。

2）输入/输出PAL：WiGig总线扩展，WiGig SD扩展，和WiGig串行扩展

输入/输出PAL定义了在60 GHz频段上广泛使用的计算机接口的高性能无线实施。目前定义的I/O协议PAL)共有三种：WiGig总线扩展（PCIe）、WiGig SD扩展（安全数字I/O）、以及WiGig串行扩展（USB）。